用于将铁路线路的铁路电源连接到三相供电网的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将铁路线路的铁路电源(PF1，PF2，NF1，NF2)连接到三相供电网(L1，L2，L3)的装置(40)，其中装置具有三相交流变压器(42‑44，55‑62，64，65)和用于三相供电网(L1，L2，L3)的三个相的均匀的电负载的平衡装置(41)，其中三相交流变压器(42‑44，55‑62，64，65)在初级侧适用于与三相供电网(L1，L2，L3)连接并且在次级侧与平衡装置(41)连接，其特征在于，三相交流变压器(42‑44，55‑62，64，65)适用于连接到铁路电源，其具有带有两个滑接线(PF1，PF2)和沿着铁路线路绝缘地一起传导的两个导体(NF1，NF2)的自耦变压器系统。

Device for connecting railway power supply of railway line to three-phase power supply network

The invention relates to a device for railway power lines (PF1, PF2, NF1, NF2) connected to a three-phase power supply network (L1, L2, L3) of the device (40), the device has a three-phase AC transformer (42 44, 55 62, 64, 65) and for the three-phase power supply network (L1, L2, L3) three phase uniform electrical load balancing device (41), the three-phase AC transformer (42 44, 55 62, 64, 65) on the primary side and is suitable for three-phase power supply network (L1, L2, L3) and the connection device and the balance on the secondary side (41) is characterized in that the three-phase AC transformer (42 44, 55 62, 64, 65) for connecting to the railway power supply, has a two sliding connection (PF1, PF2) and two conductor insulation with conduction along the railway line (NF1, NF2) of the autotransformer system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将铁路线路的铁路电源连接到三相供电网的装置
本专利技术涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于将铁路线路的铁路电源连接到三相供电网的装置。
技术介绍
在铁路电源中通常采用单相的架空线系统，其电能必须由常规的三相供电网获得。由F.Kieβling、R.Puschmann和A.Schmieder的参考手册“FahrleitungenelektrischerBahnen”2014年第三版第76至85页公知铁路电源到三相供电网的不同的连接可能性。由此可以在所谓的单相铁路中分别对于铁路电源的各个段交替地从三相供电网的各个外部导体中获得所需的电压(第77页图1.29)。这导致了三相供电网的负载不对称。此外，所谓的双电压铁路电源(第78页图1.30，第78页正文ff)描述为在自耦变压器中被应用。在已知的自耦变压器系统中，在铁路电源的分站中借助变压器从三相供电网对于每个滑接线段，向滑接线(所谓的“positiveFeeder”，正馈线)和沿着铁路线路绝缘地一起传导的导体(所谓的“negativeFeeder”，负馈线)馈电。在分站上连接具有地电位的轨道。沿着滑接线段存在至少一个自耦变压器，其与两个导线连接并且在其中间抽头处与轨道连接。如果机动车驶过滑接线段，则机动车从分站的方向上获得第一馈电电流并且从滑接线段端部的方向上获得第二馈电电流。两个馈电电流彼此相位偏移了180°。自耦变压器系统被用于铁路电源，因为经由远的线路，滑接线的负载电流减半并且由此也减小了相应的压降。由此在铁中电源中在自耦变压器系统的情况下，可以增加铁路线路上的分站的距离，这节省了开销。此外，减小了对远程报告导线的干扰影响。此外，由DE102008012325A1公开了一种这类的装置。该装置用于将铁路线路的架空线的至少一个单相的供电导线连接到三相供电网，其中至少一个变压器在初级侧与供电网连接并且在次级侧与至少一个单相的供电导线连接并且与接地点连接或与反馈导线连接。在该情况下，变压器在初级侧以及在次级侧分别具有三个相。平衡装置与至少一个单相的供电导线并且与接地点连接，该平衡装置减小了所谓的倾斜负载或供电网的三个相的不对称的电负载。平衡装置构造为三相的自换向的电压中间电路变流器。此外可能的是，将两个变压器连接到三相供电网，以借助平衡装置向两个不同的架空线段馈电。在该情况下，两个变压器在初级侧以及在次级侧具有两个相。此外，由西门子公司2012年3月8日的产品说明“SVCPLUS-SystemDescription”公知一种平衡装置。对于无功功率补偿采用所谓的模块化的多级变换器。
技术实现思路
基于DE102008012325A1，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于将铁路线路的铁路电源连接到三相供电网的装置，利用其相对简单且有效地向自耦变压器系统的两个滑接线段馈送电能并且同时避免三相供电网的电负载的不对称。本专利技术通过按照权利要求1所述的装置来解决上述技术问题。虽然在DE102008012325A1的说明书序言中提到了，在该文件中描述的铁路电源的单相供电导线可以是自耦变压器系统的部分，但是仍然公开了为此应当怎样使用三相交流变压器。按照本专利技术的装置的优点是，利用其可以在三相交流变压器和平衡装置的简单且有效的连接中给两个不同的滑接线段馈电，其中同时避免了在三相供电网的电负载中的不对称。另外的优点是，相对于在高压层上或在三相供电网中应用平衡装置，在三相交流变压器的次级侧上，也就是在中压层上，应用平衡装置是特别低成本的。在按照本专利技术的装置的优选的实施方式中，三相交流变压器是三绕组变压器。这是具有优势的，因为三绕组变压器相对简单构造并且是普遍的。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，三相交流变压器在初级侧具有星形连接。这是具有优势的，因为该结构特别简单且节省空间。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，三相交流变压器在次级侧具有第一三角形连接，其相对于初级侧形成电压的150°的相移。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，三相交流变压器在次级侧具有第二三角形连接，其相对于初级侧形成电压的330°的相移。这是具有优势的，因为通过这种方式形成在架空线和负馈线之间180°的相移。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，第一和第二三角形连接的连接点与地电位并且与平衡装置连接。这是具有优势的，因为通过这种方式对于铁路线路的能量供应可以相对于地电位设置相同大小的电压(例如2x25kV)，从而两个电压彼此具有双倍的电压差(例如50kV)。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，三相交流变压器利用其第一三角形连接与平衡装置连接，并且适用于向沿着铁路线路绝缘地一起传导的两个导体馈电。在此，平衡装置设计为用于例如通过无功功率补偿来减小在三相交流变压器的初级侧的电负载中的不对称。这是具有优势的，因为向负馈线馈电的第一三角形连接比第二三角形连接具有更低的电负载。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，具有其第二三角形连接的三相交流变压器适用于给两个滑接线馈电。这是具有优势的，因为给滑接线馈电的第二三角形连接比第一三角形连接具有更强的电负载。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，按照标准DINVDE0532，三相交流变压器具有接线组YNd5dll。这是具有优势的，因为该接线组特别好地适用于分别给两个负馈线和正馈线馈电。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，附加的三相交流变压器和附加的平衡装置连接为，使得装置适用于给分别具有两个滑接线的两个电分离的滑接线段供电。在上述实施方式的扩展中，当三相交流变压器和/或平衡装置故障时，通过附加的三相交流变压器和/或附加的平衡装置给两个电分离的滑接线段供电。这是具有优势的，因为当三相交流变压器和/或平衡装置故障时，在使用两个三相交流变压器和两个平衡装置的情况下还能够给两个滑接线段馈电。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，平衡装置具有三相的自换向的电压中间电路变流器。这是具有优势的，因为三相的自换向的电压中间电路变流器能够实现相对节省空间的结构。在按照本专利技术的装置的另外的优选的实施方式中，平衡装置具有模块化的多级变换器。这是具有优势的，因为模块化的多级变换器能够实现具有相对高的电压质量的相对大的变流器功率。附图说明为了更好地解释本专利技术，附图中图1示出了按照本专利技术的装置的第一实施例的示意性电路图，和图2示出了矢量图，其示出了在第一实施例中使用的三相交流变压器的初级侧与次级侧之间的相位关系，和图3示出了按照本专利技术的装置的第二实施例的示意性电路图，和图4示出了按照第二实施例的三相交流变压器的电路图。具体实施方式图1示出了装置1，其中将三相供电网2、3以例如150kV或132kV分别连接到两个三相交流变压器4、5的初级侧。示图是简化的所谓的单线图，也就是三相导线作为单线示出，其以交叉线条和3来表征。相应地，以2来表征两相连接。此外，存在两个平衡装置6、7和地电位或轨道电位RCBB。装置具有两个母线11、12，其中在每个母线11、12上各连接两个滑接线(OCL)19、20、21、22。下面现在应当详细解释提到的元件的连接。在左边示出的变压器4的次级侧上引出第一三相导线8，其中一个相连接到地电位RCBB并且其余的两个相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将铁路线路的铁路电源(PF1，PF2，NF1，NF2)连接到三相供电网(L1，L2，L3)的装置(40)，其中装置具有三相交流变压器(42‑44，55‑62，64，65)和平衡装置(41)，用于三相供电网(L1，L2，L3)的三个相的均匀的电负载，其中三相交流变压器(42‑44，55‑62，64，65)在初级侧适用于与三相供电网(L1，L2，L3)连接并且在次级侧与平衡装置(41)连接，其特征在于，三相交流变压器(42‑44，55‑62，64，65)适用于连接到铁路电源，所述铁路电源具有带有两个滑接线(PF1，PF2)和沿着铁路线路绝缘地一起传导的两个导体(NF1，NF2)的自耦变压器系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 DE 102014217300.01.一种用于将铁路线路的铁路电源(PF1，PF2，NF1，NF2)连接到三相供电网(L1，L2，L3)的装置(40)，其中装置具有三相交流变压器(42-44，55-62，64，65)和平衡装置(41)，用于三相供电网(L1，L2，L3)的三个相的均匀的电负载，其中三相交流变压器(42-44，55-62，64，65)在初级侧适用于与三相供电网(L1，L2，L3)连接并且在次级侧与平衡装置(41)连接，其特征在于，三相交流变压器(42-44，55-62，64，65)适用于连接到铁路电源，所述铁路电源具有带有两个滑接线(PF1，PF2)和沿着铁路线路绝缘地一起传导的两个导体(NF1，NF2)的自耦变压器系统。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，三相交流变压器是三绕组变压器(42-44，55-62，64，65)。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，三相交流变压器(42-44，55-62，64，65)在初级侧具有星形连接(42-44)。4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，三相交流变压器(42-44，55-62，64，65)在次级侧具有第一三角形连接(55，56，64)，其相对于初级侧形成电压的150°的相移。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，三相交流变压器(42-44，55-62，64，65)在次级侧具有第二三角形连接(57，58，65)，其相对于初级侧形成电压的330°的...

【专利技术属性】
技术研发人员：W布朗，R格鲁伯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE